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Mixed Matrix Membrane (MMM) の透過機構と作製、評価

Mixed Matrix Membrane (MMM) の透過機構と作製、評価

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概要

本セミナーでは、MMM について取り上げ、MMMの気体透過分離モデル、性能の実際、実用化に向けた課題・問題点について詳解いたします。

開催日

  • 2021年11月12日(金) 10時30分 ～ 16時15分

修得知識

  • 気体分離膜の概論
  • Mixed Matrix Membrane (MMM) の位置付け
  • MMMの作製法
  • MMMの考え方と実際の膜性能
  • MMMの気体透過分離性能と問題点
  • Mixed Matrix Membraneを用いたCO2分離
  • 実ガスに含まれる不純物が膜性能におよぼす影響
  • 高分子膜を用いた気体分離の基礎知識
  • 二酸化炭素回収貯留技術 (CCS) 基礎知識
  • Mixed Matrix膜の透過理論、透過機構、分子構造、透過ダイナミクス

プログラム

第1部 Mixed Matrix Membraneの作製とその気体透過分離特性

(2021年11月12日 10:30〜12:30)

　気体の膜分離には高分子膜が実用化されているが、現状よりも高い性能を示す高分子膜の実用化は難しい。既に非常に高い性能を示す無機膜が開発されているがコストが高く普及には至っていない。無機微粒子を高分子膜に分散させたMixed Matrix Membrane (MMM) は比較的低コストで従来の高分子膜よりも高い分離性能を示すと期待され研究が続いている。本講座ではこのMMMの基礎と現状、および問題点を解説する。

  1. 膜による気体分離技術の概要
    1. 従来の気体分離技術と膜分離技術
    2. 気体分離膜の性能評価項目
    3. 気体分離膜の分類
    4. 気体の膜透過メカニズム
  2. Mixed Matrix Membrane (MMM) とは
    1. MMMの考え方と構造 (フィラーとマトリックス)
    2. 予想される透過分離性能
    3. 報告されているMMMの性能
  3. MMMの問題点
    1. フィラーとマトリックスの界面における隙間
    2. 凝集したフィラー粒子間の隙間
    3. フィラーの膜中の分散性
  4. MMMの作り方
    1. 高分子膜の作り方
    2. MMMの作製手順
  5. MMMの各論
    1. ゼオライトをフィラーとするMMM
    2. MOFをフィラーとするMMM
    3. シリカをフィラーとするMMM
    4. ゴム状高分子をマトリックスとするMMM
    • 質疑応答

第2部 CO2分離に向けた多孔性ナノ粒子とポリマーハイブリッド膜の設計

(2021年11月12日 13:30〜15:00)

　2050年のカーボンニュートラル社会の実現に向け、地球温暖化の原因となる温室効果ガスの抜本的な排出量の削減が求められます。本セミナーでは、高分子膜分離技術について紹介し、特にCO2分離に向けた多孔性ナノ粒子とポリマーハイブリッド膜であるMixed Matrix Membraneについて解説します。

  • 地球温暖化
  1. CO2回収分野における膜分離技術の重要性
  2. 二酸化炭素回収貯留技術 (CCS)
  3. 二酸化炭素回収技術
  4. 高分子膜分離技術
  5. 高分子膜分離材料に求められる特性と課題
  6. Mixed Matrix Membraneの特長
  7. Mixed Matrix Membraneの課題
  8. Mixed Matrix Membraneの作製
  9. Mixed Matrix Membraneの構造観察
  10. Mixed Matrix Membraneのキャラクタリゼーション
  11. Mixed Matrix Membraneの気体透過性能
  12. Mixed Matrix Membraneの分離性能
  13. Mixed Matrix Membraneの透過挙動解析
  14. 高分子分離膜材料における自由体積理論
  15. Mixed Matrix Membraneの実ガスを想定した混合ガス試験 (水の影響)
  16. Mixed Matrix Membraneの実ガスを想定した混合ガス試験 (酸性ガスの影響)
  17. まとめと展望
    • 質疑応答

第3部 Mixed Matrix膜の構造とガス分離過程の分子シミュレーション

(2021年11月12日 15:15〜16:15)

　Mixed Matrix膜について、透過理論に基づく解析モデルについて解説するとともに、分子シミュレーションによる膜構造の研究、透過現象の研究について紹介します。Mixed Matrix膜の膜構造を分子レベルで理解し、透過現象を理論的に解析するためのの基礎と最先端の研究を紹介します。

  1. Mixed Matrix膜の概要
    1. 構造という観点から
    2. 理論的解析方法
    3. 分子シミュレーションの応用について
  2. Mixed Matrix膜の解析的透過モデル
    1. 透過モデルの概要
    2. 透過モデルの解析式
  3. Mixed Matrix膜の構造
    1. 分子シミュレーションによる評価
    2. 透過機構との関連性
  4. Mixed Matrix膜の分子レベルでの透過機構
    1. 吸着の分子シミュレーション方法
    2. 拡散の分子シミュレーション方法
    3. 膜透過の分子シミュレーション手法
    4. 分子シミュレーション結果
    5. 透過パスについての考察
    • 質疑応答
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講師

  • 田中 一宏 氏
    山口大学 大学院 創成科学研究科 工学系学域 循環環境工学分野
    教授
  • 兼橋 真二 氏
    東京農工大学 大学院 工学研究院 応用化学部門
    准教授
  • 高羽 洋充 氏
    工学院大学 先進工学部 環境化学科
    教授
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主催

株式会社 技術情報協会
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お問い合わせ

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: 55,000円 (税別) / 60,500円 (税込)
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  • 2名様以上でお申込みの場合、1名あたり 50,000円(税別) / 55,000円(税込) で受講いただけます。
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  • 同一法人内による複数名同時申込みのみ適用いたします。
  • 受講券、請求書は、代表者にご郵送いたします。
  • 他の割引は併用できません。

アカデミック割引

  • 1名様あたり 30,000円(税別) / 33,000円(税込)

日本国内に所在しており、以下に該当する方は、アカデミック割引が適用いただけます。

  • 学校教育法にて規定された国、地方公共団体、および学校法人格を有する大学、大学院、短期大学、附属病院、高等専門学校および各種学校の教員、生徒
  • 病院などの医療機関・医療関連機関に勤務する医療従事者
  • 文部科学省、経済産業省が設置した独立行政法人に勤務する研究者。理化学研究所、産業技術総合研究所など
  • 公設試験研究機関。地方公共団体に置かれる試験所、研究センター、技術センターなどの機関で、試験研究および企業支援に関する業務に従事する方

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